一种石英晶体成型机气动和控制系统的制作方法

本发明涉及一种石英晶体成型机气动和控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

石英晶体谐振器作为一种电子元器件，广泛应用在计算机、移动通讯、遥控导航等信息技术领域。随着电子行业自动化程度的提高，表面贴装式(SMD)元件的需求量迅速增加，许多生产企业将传统的直插式石英晶体谐振器49US改型得到表面贴装式49US/SMD。早期的产品改型过程多是手工进行，生产效率低，产品质量不稳定，很难满足批量大、质量高、交货期短的定货需求。

技术实现要素：

本发明提出了一种石英晶体成型机气动和控制系统，以气缸作为主要执行元件，使设备整体结构简单，操作方便，无泄漏污染，控制稳定可靠，非常适合在电子器件生产线上使用。

本发明所采用的技术方案是。

所述气动系统中，除晶体垫片上料工艺由电磁振动给料盘实现外，其余各工艺过程的动作均采用气动元件实现，包括晶体垫片的组装、移动、分脚、压扁、分选等。

在该气动系统中，执行元件为7个气缸和1个气爪。由于各气缸要按照一定逻辑关系顺序动作，因此在每个气缸两端装有磁性开关，便于PLC逻辑控制。气缸的运动速度通过节流调速阀调节，保证系统能快速稳定运行。平行移动气爪31用于完成元件分脚动作。挡板的主要作用是在各工位之间移动晶体元件，有向前、向后、向左、向右四个动作，向前、向后运动时采用双电控换向阀控制，该种换向阀在突然断电时能够保持原位，以防止与其它气缸复位时发生干涉。垫片的抓取采用真空吸盘，共有吸、吹、向上、向下、向前、向后六个动作。真空由真空发生器产生，当电磁阀7通电且电磁阀10断电时，压缩空气通过真空发生器8，由于气流的高速运动产生真空，吸盘13将垫片吸起，通过气缸16和气缸20将垫片移送到晶体元件管脚上方，在气缸16下压插入垫片的同时，使电磁阀7断电，电磁阀10通电，压缩空气将垫片从吸盘13吹开，完成元件和垫片的组装。

所述电气控制系统中，根据晶体成型机的工作过程和控制要求，估算出数字量I/O口共需37个，其中输入20个，输出17个。选择S7-200CPU224作为主控单元，其本身集成了14个数字量输入和l0个数字量输出，再扩展1个8入8出的数字量模块EM223，可满足输入输出端口需要。选择西门子触摸屏即作为人机界面。TP7具有丰富的图形库，可支持汉字显示，功能强大、使用简单。

所述PLC程序采用编程软件STEP7 MicroWIN3.2编写，按照成型机工艺过程将程序分成初始化、手动控制、自动控制和故障处理4个模块，自动控制模块又分为上料、取垫、组装等子模块。

本发明的有益效果是：该设备的使用，使产品生产统一、规范，大大提高了生产效率及合格品率，为企业创造了可观的经济效益。

附图说明

图1是本发明的气动系统原理图。

图2是本发明的控制系统硬件结构。

图3是本发明的PLC程序结构图。

图中：1．空气过滤器；2．减压阀；3、7、10、14、18、22、26、30、32、36．电磁换向阀；4、6、11、15、17、19、21、23、25、27、29、33、35、37、39．节流调速阀；5、16、20、24、28、34、38．气缸(带磁性开关)；8．真空发生器；9、40消声器；12．真空过滤器；13．吸盘；31．气爪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，气动系统中，除晶体垫片上料工艺由电磁振动给料盘实现外，其余各工艺过程的动作均采用气动元件实现，包括晶体垫片的组装、移动、分脚、压扁、分选等。

在该气动系统中，执行元件为7个气缸和1个气爪。由于各气缸要按照一定逻辑关系顺序动作，因此在每个气缸两端装有磁性开关，便于PLC逻辑控制。气缸的运动速度通过节流调速阀调节，保证系统能快速稳定运行。平行移动气爪31用于完成元件分脚动作。挡板的主要作用是在各工位之间移动晶体元件，有向前、向后、向左、向右四个动作，向前、向后运动时采用双电控换向阀控制，该种换向阀在突然断电时能够保持原位，以防止与其它气缸复位时发生干涉。垫片的抓取采用真空吸盘，共有吸、吹、向上、向下、向前、向后六个动作。真空由真空发生器产生，当电磁阀7通电且电磁阀10断电时，压缩空气通过真空发生器8，由于气流的高速运动产生真空，吸盘13将垫片吸起，通过气缸16和气缸20将垫片移送到晶体元件管脚上方，在气缸16下压插入垫片的同时，使电磁阀7断电，电磁阀10通电，压缩空气将垫片从吸盘13吹开，完成元件和垫片的组装。

如图2，电气控制系统中，根据晶体成型机的工作过程和控制要求，估算出数字量I/O口共需37个，其中输入20个，输出17个。选择S7-200CPU224作为主控单元，其本身集成了14个数字量输入和l0个数字量输出，再扩展1个8入8出的数字量模块EM223，可满足输入输出端口需要。选择西门子触摸屏即作为人机界面。TP7具有丰富的图形库，可支持汉字显示，功能强大、使用简单。

如图3，PLC程序采用编程软件STEP7 MicroWIN3.2编写，按照成型机工艺过程将程序分成初始化、手动控制、自动控制和故障处理4个模块，自动控制模块又分为上料、取垫、组装等子模块。

自动控制时，在完成整体动作的基础上，使各子模块在动作互不干涉的情况下尽可能多的并行工作，以提高设备整体运行速度；在定位精度要求较高的关键位置，适当增加到位延时控制，并与气动节流调速阀配合，保障设备运行平稳、可靠。为使设备具有较好的操控性和智能性，在故障处理模块中，对各个位置上的传感器和相应动作关系进行判断，随时给出提示信息或报警指示，并在报警时自动暂停，保持设备现有状态，待故障排除后继续运行，以减少废品率。